BazEkon - Biblioteka Główna Uniwersytetu Ekonomicznego w Krakowie

BazEkon home page

Meny główne

Autor
Miłek Michał (Uniwersytet Rzeszowski), Kloc Monika (Uniwersytet Rzeszowski), Dżugan Małgorzata (Uniwersytet Rzeszowski)
Tytuł
The Content of Polyphenols and Caffeine in Spent Coffee Grounds Obtained from Various Home Brewing
Zawartość polifenoli i kofeiny w fusach uzyskanych przy użyciu różnych domowych metod parzenia kawy
Źródło
Żywność: nauka - technologia - jakość, 2023, R. 30, nr 1 (134), s. 40-52, tab., rys., bibliogr. 25 poz.
Słowa kluczowe
Żywność, Kawa, Bioodpady
Food, Coffee, Biowaste
Uwagi
streszcz., summ.
Abstrakt
Wprowadzenie. Fusy powstające podczas parzenia kawy jako odpad wytwarzany na świecie w milionach ton rocznie wydają się być ciekawym źródłem substancji bioaktywnych do dalszego wykorzystania. Celem pracy była ocena zawartości składników bioaktywnych w fusach kawowych uzyskanych w wyniku parzenia kawy wybranymi, popularnymi metodami. Badano fusy uzyskane w wyniku parzenia kawy Arabica pięcioma metodami: prostego zalewania, dripa, tygielka, kawiarki i ekspresu. Oceniono zawartość kwasów fenolowych i fenoli ogółem oraz aktywność przeciwutleniającą (przy użyciu metod DPPH• i FRAP) a także zawartość kofeiny (po raz pierwszy przy użyciu techniki wysokosprawnej chromatografii cienkowarstwowej HPTLC).
Wyniki i wnioski. Użyta metoda parzenia kawy istotnie wpłynęła na pozostałość związków bioaktywnych w fusach kawowych. Uzyskane wyniki pozwalają stwierdzić, że metody, w których kontakt zmielonego ziarna z wodą jest krótki, a ziarno rozdrobnione grubo, pozostawiły w fusach najwięcej związków fenolowych i kofeiny. Takimi technikami są metoda z użyciem dripa i ekspresu do kawy (całkowita zawartość fenoli odpowiednio do 12,29 i 14,88 mg równoważników kwasu galusowego/g) oraz proste zalewanie wrzątkiem w przypadku kofeiny (21 mg/g). Z kolei najuboższe w związki bioaktywne były fusy kawowe uzyskane po parzeniu kawy w tyglu, w których większość oznaczonych substancji została wyekstrahowana do naparu kawowego. Jako najskuteczniejszy z ocenianych systemów ekstrakcji wskazano mieszaninę etanolu i wody (50 %). Wykorzystanie zużytych fusów jako źródła substancji bioaktywnych, w tym przeciwutleniaczy z grupy polifenoli oraz kofeiny, może stanowić wartościowy sposób waloryzacji powstających w dużej ilości odpadów gastronomicznych. (abstrakt oryginalny)

Background. Grounds generated during coffee brewing as waste produced in the world in millions of tons per year seem to be an interesting source of bioactive substances for further use. The aim of the study was to evaluate the content of bioactive components in coffee grounds obtained from coffee brewing using popular methods. Coffee grounds obtained as a result of brewing Arabica coffee using five methods: pouring, drip, crucible, coffee maker and espresso machine were tested. The content of phenolic acids and total phenols, as well as antioxidant activity (by means of DPPH• and FRAP methods) and caffeine (for the first time by means of high-performance thin layer chromatography (HPTLC) technique) were assessed.
Results and conclusion. A coffee brewing method significantly affects the residue of bioactive com- pounds in grounds. The results obtained allow to conclude that the methods in which the contact of a ground grain with water is short, and a grain is coarsely ground, leave the most polyphenols and caffeine in coffee grounds. Such techniques were those using a drip and espresso machine (total phenolic content up to 12.29 and 14.88 mg gallic acid equivalents/g, respectively) and pouring in the case of caffeine (21 mg/g). In turn, coffee grounds obtained from brewing coffee in a crucible, in which most of the determined substances were extracted into the infusion, had the least bioactive compounds. Out of all the extraction systems being evaluated, aqueous ethanol (50 %) was indicated as the most effective one. The use of spent coffee grounds as a source of bioactive substances may be a valuable way to valorize large amounts of gastronomic waste. (original abstract)
Dostępne w
Biblioteka Główna Uniwersytetu Ekonomicznego w Krakowie
Pełny tekst
Pokaż
Bibliografia
Pokaż
  1. Abbasi-Parizad P., De Nisi P., Scaglia B., Scarafoni A., Pilu S., Adani F.: Recovery of phenolic compounds from agroindustrial by-products: Evaluating antiradical activities and immunomodulatory properties. Food and Bioprod. Process., 2021, 127, 338-348.
  2. Acheson K.J., Zahorska-Markiewicz B., Pittet P., Anatharaman K., Jequier E.: Caffeine and coffee: their influence on metabolic rate and substrate utilization in normal weight and obese individuals. Am. J. Clin. Nutr., 1980, 33, 989-997.
  3. Andrade C., Perestrelo R., Câmara J.S.: Bioactive Compounds and Antioxidant Activity from Spent Coffee Grounds as a Powerful Approach for Its Valorization. Molecules, 2022, 27 (21), #7504.
  4. Balzano M., Loizzo M.R., Tundis R., Lucci P., Nunez O., Fiorini, D., Giardinieri A., Frega N.G., Pacetti D.: Spent espresso coffee grounds as a source of anti-proliferative and antioxidant compounds. Innov. Food Sci. Emerg. Technol., 2020, 59, #102254.
  5. Bertoncelj J., Doberšek U., Jamnik M. Golob T.: Evaluation of the phenolic content, antioxidant activity and colour of Slovenian honey. Food Chem., 2007, 105 (2), 822-828.
  6. Blois M.S.: Antioxidant determinations by the use of a stable free radical. Nature, 1958, 181 (4617), 1199-1200.
  7. Budryn G., Nebesny E., Podsędek A., Żyżelewicz D., Materska M., Jankowski S., Janda B.: EVect of diVerent extraction methods on the recovery of chlorogenic acids, caffeine and Maillard reaction products in coffee beans. Eur. Food Res. Technol., 2009, 228, 913-922.
  8. Campos-Vega R., Loarca-Pina G., Vergara-Castaneda H.A., Oomah B.D.: Spent coffee grounds: A review on current research and future prospects. Trends Food Sci. Technol., 2015, 45(1), 24-36.
  9. Diaz de Otalora X., Ruiz R., Goiri I., Rey J., Atxaerandio R., San Martin D., Orive M., Inarra B., Zufia. J., Urkiza, J., Garcia-Rodriguez, A.: Valorisation of spent coffee grounds as functional feed ingredient improves productive performance of Latxa dairy ewes. Anim. Feed Sci. Technol., 2020, 264, #114461.
  10. Everette J.D., Bryant Q.M., Green A.M., Abbey Y.A., Wangila G.W., Walker R.B.: Thorough study of reactivity of various compounds classes toward the Folin-Ciocalteu reagent. J. Agric. Food Chem. 2010, 58, 8139-8144.
  11. Franca A.S., Oliveira L.S.: Potential Uses of Spent Coffee Grounds in the Food Industry. Foods, 2022, 11(14), #2064.
  12. Gemechu F. B.: Embracing nutritional qualities, biological activities and technological properties of coffee byproducts in functional food formulation. Trends Food Sci. Technol, 2020, 104, 235-261.
  13. Głowacka B., Górska A., Wirkowska-Wojdyła M., Wołosiak R., Majewska E., Derewiaka D.: The influence of brewing method on bioactive compounds residues in spent coffee grounds of different roasting degree and geographical origin. Int. J. Food Sci. Tech., 2019, 54, 3008-3014.
  14. Kulichová K., Sokol J., Nemeček P., Maliarová M., Maliar T., Havrlentová M., Kraic J.: Phenolic compounds and biological activities of rye (Secale cereale L.) grains. Open Chem., 2019, 17, 988- 999.
  15. López-Barrera D.M., Váaquez-Sánchez K., Loarca-Piña M.G.F., Campos-Vega R.: Spent coffee grounds, an innovative source of colonic fermentable compounds, inhibit inflammatory mediators in vitro. Food Chem., 2016, 212, 282-290.
  16. Lopez-Linares J., Garcia-Cubero M.T., Coca M., Lucas, S.: A biorafinery approach for the valorization of spent coffee grounds to produce antioxidant compounds and biobutanol. Biomass Bioenergy, 2021, 147, #106026.
  17. Miladi M., Martins A.A., Mata T.M., Vegara M., Pérez-Infantes M., Remmani R., Ruiz-Cannales A., Núñez-Gómez D.: Optimization of Ultrasound-Assisted Extraction of Spent Coffee Grounds Oil Using Response Surface Methodology. Processes, 2021, 9, #2085.
  18. Miłek M., Młodecki Ł., Dżugan M.: Caffeine content and antioxidant activity of various brews of specialty grade coffee. Acta Sci. Pol. Technol. Aliment., 2021, 20 (2), 179-188.
  19. Monente C., Bravo J., Vitas A.I., Arbillaga L., Paz De Pena M., Concepcion C.: Coffee and spent coffee extracts protect against cell mutagens and inhibit growth of food-borne pathogen microorganisms. J. Funct. Foods, 12, 2015, 365-374.
  20. Mussatto S.I., Ballesteros L.F., Martins S., Teixeira J.A.: Extraction of antioxidant phenolic compounds from spent coffee grounds. Sep. Purif. Technol., 2011, 83, 173-179.
  21. Muzykiewicz-Szymańska A., Nowak A., Wira D., Klimowicz A.: The Effect of Brewing Process Parameters on Antioxidant Activity and Caffeine Content in Infusions of Roasted and Unroasted Arabica Coffee Beans Originated from Different Countries. Molecules, 2021, 26 (12), #3681.
  22. Prihadi A.R., Maimulyanti A.: Chemical Compounds of Coffee Ground and Spent Coffee Ground for Pharmaceutical Products. Pharm. Biomed. Sci. J., 2020, 2, 1-4.
  23. Singleton V.L., Rossi J.A.: Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdic-phosphotungstic acid reagents. Am. J. Enol. Vitic., 16, 1965, 144-158.
  24. Tresserra-Rimbau A., Medina-Remón A., Estruch R., Lamuela-Raventós R.M.: Coffee Polyphenols and High Cardiovascular Risk Parameters. In: Coffee in Health and Disease Prevention, Academic Press, London 2015, pp. 387-394.
  25. Zhang L., Wang X., Manickavasagan A., Lim L.T.: Extraction and physicochemical characteristics of high pressure-assisted cold brew coffee. Future Foods, 2022, #100113.
Cytowane przez
Pokaż
ISSN
2451-0769
Język
eng
URI / DOI
http://dx.doi.org/10.15193/zntj/2023/134/436
Udostępnij na Facebooku Udostępnij na Twitterze Udostępnij na Google+ Udostępnij na Pinterest Udostępnij na LinkedIn Wyślij znajomemu